揭示合并单取向WS2单层薄膜中隐形的晶界
材料科学
2021-09-01 v1
摘要
原子级缺陷工程对于实现用于电子器件的晶圆级单晶过渡金属硫族化物单层至关重要。然而，将原子级缺陷与更大尺度形貌相联系是一项重大挑战。利用电子显微镜和原子尺度模拟，我们深入理解了WS2晶体生长机制，建立了合成条件与微观结构之间的直接联系。合并单层WS2薄膜的暗场TEM成像揭示了缺陷阵列，原子分辨率STEM成像将其鉴定为平移晶界。成像显示这些薄膜具有近乎单一取向，但畴区拼接不完善。通过原子分辨率成像和基于ReaxFF反应力场的分子动力学模拟，我们观察到两类平移失配，并讨论了其原子结构与起源。我们的结果表明该失配源于相对较快的生长速率。通过对超过1300个晶面的统计分析，我们证明了宏观结构特征由纳米级构筑基元构成，描述了从亚埃（sub-Å）到多微米长度尺度的系统。
引用
@article{arxiv.2006.11668,
title = {Illuminating Invisible Grain Boundaries in Coalesced Single-Orientation WS2 Monolayer Films},
author = {Danielle Reifsnyder Hickey and Nadire Nayir and Mikhail Chubarov and Tanushree H. Choudhury and Saiphaneendra Bachu and Leixin Miao and Yuanxi Wang and Chenhao Qian and Vincent H. Crespi and Joan M. Redwing and Adri C. T. van Duin and Nasim Alem},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.11668},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 4 figures